輸電線路脫冰不平衡張力數值模擬研究.pdf

1、輸電線路是重要的生命線工程,由冰災造成的輸電塔倒塔多次出現(xiàn),給社會帶來了巨大危害。據2008年雨雪冰凍災害的災后調查,冰災中90％左右的倒塔都是由于不均勻覆冰-脫冰產生的縱向不平衡張力造成。在中國輸電線路的設計規(guī)范中,僅考慮靜態(tài)不均勻覆冰荷載,而導線脫冰產生的不平衡張力遠大于覆冰靜止狀態(tài),為保證輸電線路覆冰安全,必須考慮其脫冰不平衡張力。本文采用有限元數值仿真方法對脫冰不平衡張力進行了系統(tǒng)的研究,主要內容如下:
　　首先,本文建立

2、了輸電塔-線體系精細有限元模型,并基于非線性理論對輸電線初始構形進行了研究。以輸電塔影響、脫冰方式和脫冰檔位置為研究對象,提出了輸電塔-線體系脫冰簡化模型,并對其有效性進行了分析。
　　其次,基于本文提出的脫冰簡化模型,系統(tǒng)的研究了檔數、檔距、懸掛點高差、覆冰厚度、脫冰率等參數對脫冰不平衡張力的影響,得出了考慮多參數的脫冰不平衡張力簡化經驗公式,進一步通過Unzipping形式脫冰模擬研究,給出了考慮脫冰速度影響的脫冰不平衡張力修

3、正公式。
　　然后,基于FLUENT的大渦模擬方法對覆冰導線阻力系數進行了三維仿真,得到了在不同轉角下圓形覆冰和新月形覆冰四分裂導線的阻力系數,并對其正確性進行了驗證。同時根據諧波合成法,采用雙索引頻率和FFT算法模擬了輸電線路20m/s脈動風風速時程,研究了平均風和脈動風對脫冰不平衡張力的影響,并得出了脈動風動力放大系數值。
　　最后,提出了抗壓柔性相間間隔棒的力學模型,比較了三種典型相間間隔棒模型的減振效果?；谙嗤拿?/p>